[發(fā)明專利]一種用于測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611021858.1
• 申請(qǐng)日: 2016-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN106556573B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 仝寧瑤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 仝寧瑤
• 主分類號(hào): G01N21/41
• 分類號(hào): G01N21/41
• 代理公司: 貴陽派騰陽光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)52110
• 代理人: 谷慶紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，尤其涉及一種用于測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)裝置，屬于高中物理實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域。

技術(shù)背景

隨著科技的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，各行各業(yè)都在不斷追求創(chuàng)新，以適應(yīng)人們對(duì)物質(zhì)需求和精神需求的不斷提高。那么在學(xué)校里學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也顯得格外重要，而物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)則為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)搭建好了一個(gè)平臺(tái)。在實(shí)驗(yàn)過程中可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，觀察能力，還可以激發(fā)學(xué)生的好奇心，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，為以后從事科研工作做好基礎(chǔ)，也起到拋磚引玉的作用。

在現(xiàn)階段普通高中物理實(shí)驗(yàn)教材中，接觸的物理實(shí)驗(yàn)較多，其中測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)裝置簡單，但是誤差較大；在傳統(tǒng)的測(cè)定玻璃折射率實(shí)驗(yàn)中，是用肉眼觀察和手繪的方式把入射光和折射光的軌跡繪制出來，根據(jù)折射定律可以算出折射率，使用這種方法裝置簡單，算法簡易，但是實(shí)驗(yàn)過程中誤差較大，在找像過程中時(shí)間比較長，手繪的過程筆的偏向不同，會(huì)得到不同的結(jié)果；另外，在實(shí)驗(yàn)過程中要求待測(cè)玻璃磚塊不能移動(dòng)，大頭釘要垂直插入，這些均不能保障，可能會(huì)花費(fèi)很多的時(shí)間得不到正確的結(jié)果，從而影響學(xué)生的積極性和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的嚴(yán)謹(jǐn)性。

現(xiàn)在用高科技的方法測(cè)定玻璃折射率的方法也有很多，如最小偏向角法、自準(zhǔn)直法、V棱鏡折射儀法、干涉法等，這些方法、儀器測(cè)得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，且測(cè)量快速，對(duì)待測(cè)玻璃試樣沒有要求，但是這些方法、儀器所用原理復(fù)雜，目前還不適用于高中物理的講解，即便得到準(zhǔn)確的數(shù)值，卻達(dá)不到最初預(yù)想的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)的問題是提供一種用于測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)裝置，所用原理可行，操作簡易，可以減小實(shí)驗(yàn)中誤差。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種用于測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)裝置，所述的演示裝置主要包括基座、滑動(dòng)導(dǎo)軌一、滑動(dòng)導(dǎo)軌二、激光發(fā)射器、角度測(cè)量裝置、玻璃試樣夾持組件、支撐架一、滑塊一、旋轉(zhuǎn)控制器、待測(cè)玻璃試樣、光斑顯示裝置、支撐架二、滑塊二；所述的滑動(dòng)導(dǎo)軌一與滑動(dòng)導(dǎo)軌二分別與基座連接，位于加持組件兩側(cè)；所述的滑塊一與滑動(dòng)導(dǎo)軌一配對(duì)使用；所述的滑塊一與支撐架一鉚接；所述的支撐架一與旋轉(zhuǎn)控制器通過軸孔配合；所述的旋轉(zhuǎn)控制器和角度測(cè)量裝置通過平鍵連接；所述的激光發(fā)射器插入旋轉(zhuǎn)控制器端部孔內(nèi)，通過螺釘進(jìn)行緊固；所述的玻璃試樣夾持組件位于基座中部；所述的滑塊二與滑動(dòng)導(dǎo)軌二配對(duì)使用；所述的滑塊二與支撐架二鉚接；所述的支撐架二通過環(huán)形扣與光斑顯示裝置連接。

進(jìn)一步的，所述的基座兩邊均有刻度，總長度為1m，最小單位為1mm。

進(jìn)一步的，所述的量角測(cè)量裝置包括角度傳感器和終端顯示器；所述的角度傳感器與旋轉(zhuǎn)控制器通過平鍵連接；角度旋轉(zhuǎn)器測(cè)量旋轉(zhuǎn)控制器的角度，通過集成的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，呈現(xiàn)在終端顯示器上，所述的角度傳感器是BL50-R單圈絕對(duì)式角度傳感器。

進(jìn)一步的，所述的激光發(fā)射器是小型鐳射激光筆，使用2節(jié)7號(hào)電池供電，功率5-50mw，發(fā)射光線直徑小于1mm，激光波長為635nm、650nm、660nm中的一個(gè)，發(fā)出的光是紅光，使光斑顯示裝置上的光斑清楚，光斑點(diǎn)較小，更準(zhǔn)確的確定光斑位置。

進(jìn)一步的，所述的玻璃試樣夾持組件內(nèi)置厚度為0.4-3cm的薄木板，外部是一U型夾，U型夾兩個(gè)邊的距離小于10cm，其中一邊有兩個(gè)螺絲長度為3-5cm，兩個(gè)螺絲可以向里移動(dòng)，以此達(dá)到固定待測(cè)玻璃試樣的作用。

進(jìn)一步的，所述的待測(cè)玻璃試樣是長方體玻璃磚，厚度3-6cm，長不小于30cm，其中最大的面為激光入射面。

進(jìn)一步的，所述的光斑顯示裝置包括光電探測(cè)器和終端顯示器；所述的光電探測(cè)器的規(guī)格不低于40×40cm；光電探測(cè)器接收到激光后，通過數(shù)模裝換，將接收到的光斑位置顯示在終端顯示器上；所述的終端顯示器內(nèi)含有復(fù)位電路，具有復(fù)位功能，使旋轉(zhuǎn)控制器的旋轉(zhuǎn)角度為0度時(shí)，光斑在光斑顯示裝置上的位置是0刻度。

進(jìn)一步的，所述的滑動(dòng)導(dǎo)軌一、滑動(dòng)導(dǎo)軌二、玻璃試樣夾持組件、支撐架一、支撐架二、旋轉(zhuǎn)控制器均是由高磷鑄鐵材料制成，含磷量為0.3％-0.65％，硬度HB180-200，鑄鐵中加入少量磷可以提高鑄鐵材料的耐磨型、減震性，易于鑄造和切削加工。